馆藏青铜器的预防性保护和修复

白丹

摘 要：古代青铜器蕴含着丰富的历史、艺术和科学价值。对于馆藏青铜器的保护，我们可以通过对馆藏环境的温湿度、空气污染物和光照强度等方面进行监测和控制，还可以建立应对突发性自然灾害设施等来进行预防性保护。需要修复的青铜器必须进行科学的分析检测，设计合理的修复路线，并全面提取携带的各种信息，修复完成后为青铜器配置适宜的储存环境。长期的预防性保护结合必要的科学修复，可以最大限度地延长青铜器的保存寿命，使人类文明成果得到更好的传承和发展。

关键词：青铜器;预防性保护;科学修复

古代青铜器蕴含着丰富的历史、艺术和科学价值，在经历各种自然灾难和人为破坏后，大部分青铜器由于不同埋藏环境的腐蚀，出土后都很脆弱。我国馆藏青铜器数量庞大，且馆藏青铜器上大都带有不同程度的病害，因此，保护青铜器一方面要对已经损坏的青铜器进行修复，另一方面也要将青铜器的预防性保护作为一项长期的任务，为其创造良好的保藏环境，使青铜器本身及其所携带的各种信息不再因为继续腐蚀而丢失。仅重视修复忽略预防性保护，或者仅仅进行预防性保护而不对破损的青铜器进行修复，这都是片面的做法，不利于青铜器的保存，只有将长期预防性保护和科学的修复结合起来，才能更好地发挥青铜器的价值。①

1 预防性文物保护

1930年，在意大利罗马召开的关于“科学在艺术品保护和检测中的应用”国际研讨会上，首次提出预防性保护的概念。2002年，我国颁布了《中华人民共和国文物保护法》，其中提出“保护为主、抢救第一、合理利用、加强管理”的16字方针;《国家文物博物馆事业发展“十三五”规划》中也指出要切实加强馆藏文物预防性保护。②预防性保护与抢救性保护的方式不同，预防性保护是主动保护，而抢救性保护则为被动保护。③预防性保护主要包括对馆藏环境的温湿度、空气污染物和光照强度的监测与控制，以及建立应对突发性自然灾害设施等。

1.1 温湿度

馆藏青铜器保存环境最基本的因素是空气的温度和相对湿度。目前国际上公认的博物馆建筑内环境气候的标准值是：温度15～25℃，相对湿度45%～65%。④对于青铜器而言，虽然温度变化范围没有达到使金属软化或者熔化的温度，就可以保持其原有形态，但是温度升高会加速由其他因素引起的化学反应，会影响相对湿度的变化，也会改变部分气体和腐蚀产物的溶解度。例如改变氧气的溶解度，会生成不同的腐蚀产物，使文物表面的状态发生变化。湿度是青铜器有害锈产生和发展的重要因素，青铜器腐蚀病变的很多化学反应均需要水的参与。研究资料表明，若其他条件良好，青铜器在相对湿度低于35%的情况下，可以保持自身的相对稳定，因此青铜器的最佳保存环境为温度15～25℃，相对湿度低于35%。

博物馆内的温湿度受到季风、降水、日照、观众流量等因素的影响，保存环境的温湿度要想控制在最佳范围内，仅靠自然调节难以完成，必须辅助于其他技术措施。比如安装空调系统，使用温湿度调控设备如柜式恒温恒湿机、冷热风机以及加湿机、去湿机等来调控大环境温湿度，也可以使用调湿材料如变色硅胶等控制文物柜、陈列柜等小环境的温湿度。博物馆可根据实际情况选择适合的温湿度调节材料设备，确保文物处于最佳的保存环境中。

1.2 空气污染物

治理博物馆内的空气污染也是博物馆的一项重要内容。干燥空气中除了总占比99.999%的氮、氧、惰性气体以及二氧化碳等正常的气体外，人们更关心是另外0.001%的空气污染物，空气中的污染物主要有两个来源，来自室外的氮氧化物、臭氧、硫化物等污染气体，还有室内各种材料的挥发物，包括甲酸、甲醛、有机挥发物等。二氧化硫（SO2）在潮湿条件下形成酸性介质环境，会使铜制品上的氧化亚铜（Cu2O）膜被破坏，表面氧化膜破坏的地方成为腐蚀电池的阳极，铜本体发生腐蚀溶解，进一步形成溶解度较小的水胆矾Cu4SO4（OH）6。实验室模拟研究表明，在二氧化氮（NO2）气氛下，表层氧化亚铜（Cu2O）有被碱式硝酸铜代替的倾向，并且颜色加深。臭氧对铜有极强的腐蚀性，它和铜反应生成氧化铜，在浓度增加时还会催化加速青铜器的腐蚀反应。此外，当装修材料、藏品储藏材料及陈列辅助材料等含有挥发性质的有害气体时，也会对藏品产生危害，例如有机酸和甲醛都会对青铜器产生腐蚀。所以在采购使用这些材料之前一定要对材料进行检测，确保安全。要设置多个不同的检测点监测馆藏环境，可通过安装空气过滤设备、密封文物柜和陈列柜以及密封充氮等方法为青铜器文物创造良好的保存环境。①

1.3 光照

采光照明是观看展览和研究文物必不可少的条件。光具有波粒二重性，蕴藏巨大的能量。我们知道波长越短蕴藏的能量越大。太阳光按照波长由长到短分别为红外线、可见光和紫外线，有研究表明红外光是热辐射线，文物表面被红外光照射会造成文物表面温度和内部温度升高，产生热应力。由此可见光会加速铜的腐蚀，改变青铜器表面腐蚀产物的形貌;②紫外光破坏作用最大，会加速青铜器文物的老化。

对于光线较暗的文物库房及展厅，尤其有一些博物馆的库房是在地下，照明主要来源于人工光源。人工照明光源种类繁多，但目前评价较好的照明光源是紫外线含量低、光照强度可以控制、光线均匀性好的LED冷光源。一般对展品适用的照度为50勒克斯到300勒克斯，对于光敏感度较高的文物例如纺织品及纸质类文物，建议光照强度不高于50勒克斯;对光敏感度一般的竹、木雕和象牙类文物，光照强度应不高于150勒克斯;对于光照强度不敏感的金屬、陶瓷器及石雕类文物，建议光照强度不高于300勒克斯。③

正常的青铜器，只要温湿度适宜，光照度低于300勒克斯，一般不会对青铜器保存产生影响。但是当青铜器上有附着物，例如有彩绘、纺织品残留物、螺钿镶嵌物等，或者经过保护修复的青铜器使用了有机材料如B72、环氧树脂等进行加固、粘接或者封护时，光照度要按照附着物或者修复材料的要求控制到适宜的范围。要定期进行检查，必要时定期更换展品。同时展厅也要加强管理，禁止使用闪光灯拍照，展柜玻璃可选用超白防紫外线夹胶玻璃，滤除紫外线的危害。

1.4 突发性自然灾害

自然灾害的破坏力非常惊人且迅速，地震、洪水、台风、雷击等突发性自然灾害都可能对文物造成巨大的伤害，因此存放文物的库房以及柜架一定要具备防雷、抗震等性能。在有条件的基础上，可以将库房内的文物装入无酸囊匣中保存，这样不仅可以隔绝外界环境对文物的影响，还可以为文物创造一个稳定的微环境，同时当外界发生震动时，对文物可以起到缓冲保护的作用。文物储存柜架和展柜也应当安装防倾倒装置，在发生地震或者遭受撞击时，可以避免损伤文物。

2 馆藏青铜器的修复

2.1 病害分析

青铜器的病害包含残缺、变形、裂隙、层状堆积、孔洞、瘤状物、表面硬结物、通体矿化等，这些病害的形成原因包含多方面的因素，比如外部环境、铸造缺陷、有害锈渗入等原因。变形、残缺、裂隙是青铜器受到物理作用或者化学作用使得本体形状改变、缺失以及产生裂缝等变化。层状堆积、孔洞、腐蚀等是因青铜器腐蚀程度不同而产生的不同病变现象。锈蚀瘤、表面硬结物是青铜器表面产生的瘤状突起和质地坚硬的覆盖层。④

青铜器的腐蚀产物十分丰富，其中最大的会对青铜器寿命造成威胁的是一种淡绿色的粉状腐蚀物，主要成分是碱式氯化铜，即氯铜矿。青铜器一旦滋生这种锈蚀，就会不断地深入渗透和扩散蔓延，从局部的点腐蚀发展成面腐蚀，使青铜器铭文模糊、纹饰剥落、穿透器物，如若不做处理，会造成整个青铜器糟朽粉化，并且还具有一定的传染性。由于其巨大的破坏性，故被称为有害銹，也有人把它比喻成青铜器的“癌症”。

2.2 青铜器的修复技术路线

按照常规的修复流程，一般具体包括以下步骤：①前期调研评估。对青铜器文物的保存环境进行调研分析，观察青铜器的保存现状，对青铜器文物病害情况作出初步评估。②应对青铜器文物进行图像信息采集，建立文物保护修复档案。包括文物基本信息记录和文物保护现状记录，还有图片影像资料和文字资料。③科技检测分析。采用XRF能谱分析、XRD衍射分析、金相显微镜、X光照相等现代科技分析仪器对青铜器文物成分、构造、腐蚀程度、保存状况做进一步仔细观察和检测分析，以便为后续的文物保护修复工作提供科学依据。④清理青铜器文物表面附着物。因为青铜器表面的附着物也会携带很多信息，所以非必要清理的，笔者不建议清理，同时清理出来的表面附着物如土质结垢和锈蚀等都应该保存起来，防止信息丢失，以防日后需要进一步研究。⑤去除有害锈蚀。去除有害锈蚀时一般采取先物理后化学的方法，可选择用手工、激光、超声波等进行前期的物理除锈，然后采用化学方法进一步去除有害锈，常用的方法有倍半碳酸钠浸泡法、氧化银转化法、乙腈-乙醇浸泡法、苯并三氮唑（BTA）法以及过氧化氢氧化封闭法。①这几种方法各有优缺点，在修复时根据实际情况进行选择。⑥整形。采用锤击、撬压、矫形器等方法进行整形，使变形部位反向还原。可利用金属延展性，在整形时选择边加热边整形的方法，效果会更佳。⑦补配。补配时要有科学依据，不能凭空主观臆造，补配的方法和材料根据实际情况而定，但必须符合安全性、可逆性、兼容性等原则。⑧缓蚀。缓蚀过程是一个不可逆的化学反应过程，可以改变器物表面的性质，是不得已才采取的保护处理方法。常见的缓蚀剂有BTA、PMTA和改性的AMT等。⑨表面封护。进行表面除锈和缓蚀处理青铜器，一般并不能达到完全去除氯化物的目的，在这种情况下，一般需要在青铜器的表面涂刷一层封护剂，隔绝外在环境对青铜器的影响，常见的封护剂有丙烯酸树脂和各类蜡等。

2.3 修复后的存放环境

①宏观环境：应按照青铜器文物长期保存的要求改善现有的保存环境，如保持较为稳定和适宜的温湿度，通风干燥，控制相对湿度40%以下;或者也可以通过增加隔离间改善库房的宏观保存条件，尽最大可能排除大气中各种污染物因素影响，为文物提供一个空气流通性好、安全无污染、稳定的存放环境。②微环境：在宏观环境不能完全达标时，改善器物保存的微环境十分重要。比如给库房存放的文物制作专用的囊匣，囊匣的作用有三个：一是可以减少物理损伤;二是可以减缓环境变化的冲击;三是为文物创造稳定、干燥、洁净的微环境空间。值得注意的是，制作囊匣的所有材料不应释放对青铜器有害的气体。在展厅展示的青铜器文物时，可以通过在密闭展柜中使用调湿材料、有害气体吸附剂或充氮等方法控制青铜器文物保护的微环境。

3 金属质地文物修复和保护建议

3.1 加强对青铜器腐蚀规律的研究，为金属质地文物提供科学的保存环境

知己知彼才能百战不殆，与其在金属质地文物出现问题后进行紧急抢救性修复，不如在出现问题前就采取必要的预防性保护措施，更有利于保存文物的信息与价值。加强研究青铜器文物的腐蚀规律，根据其腐蚀规律为金属质地文物提供科学的保存环境。对于博物馆展厅及库房中温湿度、光照强度、紫外线辐射、空气污染物等数据进行实时监测，并将数据反馈至对应的软件平台，使工作人员随时都能掌握金属质地文物所处的环境情况，并根据反馈结果采取相应的保护措施。

3.2 对金属质地文物应展开及时的保护修复工作

对于损毁严重以及生长有害锈的金属质地文物要开展及时的保护修复工作。保护修复前一定要做好各类信息的提取，结合现代科学技术做好全面的检测分析，遵循文物保护修复理念，设计科学的修复路线，修复完成后的金属质地文物要严格控制其保存的大环境和微环境。

3.3 工作人员要建立预防性保护的理念

每一位文物保护修复工作者都应具有预防性保护的理念，并掌握金属质地文物科学的保护修复技术。长期的预防性保护结合必要的科学修复才能最大限度地延长金属质地文物的保存寿命。随着时间的流逝，文物终将会消失，但我们可以尽自己最大的努力使祖先这笔宝贵的财富留存的时间更加长久，使人类文明的成果得到更好的传承和发展。